Das US-amerikanische 3D-Druckunternehmen Thermwood hat mit seinem LSAM MT 3D-Drucker einen 15,5 Meter langen Yachtrumpf gedruckt. Diese entstanden in Abschnitten von 3 Metern Länge und 1,5 Metern Höhe. Mit dem Projekt wollte Thermwood beweisen, dass auch große Objekte mit kleineren Fertigungssystemen im 3D-Druckverfahren hergestellt werden können.

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Thermwood-LogoDas 3D-Druckunternehmen Thermwood hat eine 15,5 Meter langen Yachtrumpfform mit einem 3D-Drucker hergestellt, um zu demonstrieren, wie eine einzige Rumpfform ausreichen kann, um größere Schiffe, wie Yachten herzustellen. Für den 3D-Druck setzte das Unternehmen sein LSAM MT Fertigungssystem ein, wie es in einem Artikel auf seiner Website berichtet. Die in einzelnen Stücken gedruckten Abschnitte sind jeweils 3 Meter lang und 1,5 Meter hoch. Im August stellt Thermwood mit einem optimierten Verfahren Objekte mit bis zu 6 Metern Größe mit LSAM MT 3D-Drucker und VLP-Technologie mit vertikalem 3D-Druck her.

Vom 3D-Druck bis zum Zusammenbau der Form

3D-Druck eines Abschnittes
Thermwood stellte mit dem LSAM MT Fertigungssystem ein 3D-gedruckte Yachtrumpfform (hier während des Drucks zu sehen) in Abschnitten her (Bild © Thermwood).

Die 3D-gedruckten Teile bestehen aus kohlefaserverstärktem ABS von Techmer PM. Es ist günstiger als andere Thermoplasten und hat die passenden physikalischen Eigenschaften dafür. Die einzelnen Abschnitte werden chemisch und mechanisch mit hochfesten Polymerkabeln zu zwei Formhälften gebunden. Diese beiden Formhälften werden zusammengeschraubt, um einen vollständigen Yachtrumpf herzustellen.

Jeder Formabschnitt hat eine eingeformte Wippe. Ist die Form vollständig zusammengebaut, ruht sie auf diesen Wippen auf dem Boden. Sie kann anschließend gedreht werden und neigt sich so wie um 45 Grad nach beiden Seiten. An die Wippen geklemmte Keile halten die Form in der gewünschten Position.

Ist der Rumpf gelegt und ausgehärtet, wird die Form auf eine Ebene gerollt. Die gedruckten Formen werden auf beiden Seiten festgeklemmt und so gerade gehalten. Um den fertigen Bootsrumpf freizugeben, werden anschließend beide Formseiten gelöst und auseinandergeschoben.

Das Problem mit dem Material

Thermwoodmitarbeiter und fertige Form
Die 3D-gedruckten Teile (hier im Bild zu sehen) bestehen aus kohlefaserverstärktem ABS von Techmer PM (Bild © Thermwood).

Bestimmte Duroplaste arbeiten direkt auf der ABS-Formoberfläche, wobei nur herkömmliche Formtrennverfahren angewendet werden. Manche Duroplaste basieren auf Lösungsmitteln, die das ABS-Polymer chemisch angreifen können, was Thermwood mit einer Schutzbeschichtung verhindern will.

Derartige Beschichtungen arbeiten auf Raumtemperatur. Große duroplastische Formen werden wegen der exothermen Reaktion, die die während des duroplastischen Härtungsprozesses auftritt, oft erwärmt. Für Thermwood wäre es ideal, wenn es ein kostengünstiges Polymer gäbe, das gegenüber anderen duroplastischen Lösungsmitteln chemisch beständig ist und gar keine Schutzbeschichtungen notwendig sind.

Ein Formabschnitt besteht aus vier im 3D-Druckverfahren hergestellte Teilen. Jedes Teil wurde in 65,5 Stunden gedruckt und wiegt 4.012 Pfund (rund 1.820 Kilogramm). Für Thermwood zeigte sich mit dieser Demonstration, dass auch große Objekte wie ein Yachtrumpf mit kleinen Fertigungssystemen wie dem LSAM MT hergestellt werden können.

Video: 3D-Druck der einzelnen Abschnitte

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